在涡轮增压技术大行其道的今天,汽车厂家们争先恐后的在国内推出搭载涡轮增压发动机的车型。作为自吸领域老大哥的丰田,虽然早在七八十年代便已进入涡轮增压领域,但出于耐用性、稳定性的考虑,直到今年才在消费者千盼万盼的呼声中,推出了第一款搭载2.0T涡轮增压发动机的车型,而且用在了自家的旗舰车型皇冠身上。
一汽丰田在国内涡轮增压发动机车型领域虽然是后来者,但并非像个别汽车厂商那样,为了进入涡轮增压发动机车型市场而囫囵吞枣,随随便便搭载一款无亮点或亮点不多的涡轮增压发动机就上市。相反,作为一个技术底蕴深厚的企业,一汽丰田皇冠的D-4ST 2.0T+双涡管涡轮增压发动机,其性能和效率都是同排量涡轮增压发动机的佼佼者,不仅用上双循环和双喷射等创新技术,为了优化效率,让涡轮增压系统更加聪明,还用上单涡轮双涡管技术。
单涡轮双涡管是啥物
单涡轮双涡管实为涡轮增压发动机在排气歧管设计上的一项特别技术。传统常见的涡轮增压发动机大多采用单涡轮单涡管技术,它将所有汽缸的排气歧管先集合在一起,汇为一管后再吹向涡轮。而单涡轮双涡管技术,则将四个汽缸的排气通过两根管吹向涡轮。
单涡轮双涡管有何神奇之处
以一台四缸2.0T涡轮增压发动机为例,一般四缸发动机的点火顺序为1-3-4-2缸。如果使用单涡轮单涡管技术,发动机排气时难免会造成气体的脉冲谐振,即排出的废气会“打架”,进而影响缸体与缸体间的排气效率。最主要原因是,气缸工作时有一段重叠时间内进气门和排气门都在打开状态。如果相邻的两个气缸排气管同时打开,会导致废气回流至前一气缸内,使得它的进气效率降低,从而导致下一循环的总功率下降。
单涡轮双涡管设计的聪明之处,它将点火相邻两个气缸的排气管道两两分开(1和4一组、2和3一组),这样点火相邻的两个缸的进排气不受干涉影响,就能提高各个气缸的进排气量,从而有效提高发动机的效率。单涡轮双涡管的发动机在性能上要比单涡轮单涡管的发动机提高7%—8%。
其实还可以用人流疏导方式来比喻单涡轮双涡管和单涡轮单涡管的不同之处。第一种方式是先让一批人通过,再让后一批人通过。但这种情况经常会遇到第一批人流通过时,大家争先恐后、相互推挤在门口,这就影响了第二批人流通过的速度,这好比是单涡轮单涡管技术。要是采取分道而出的形式,将一个门口一分为二,这样两批人流就可以相互不影响地通过门口,相反会使得疏导的效率更高一些。这也就是单涡轮双涡管的优势所在。
单涡轮双涡管发动机的特性
得益于单涡轮双涡管更优的排气效率,废气推动涡轮叶片更加轻松,让发动机工程师在优化涡轮叶片的工作上更为大胆,实现了涡轮叶片的轻量化。轻量化的涡轮加上更优的排气效率,这造就了一汽丰田皇冠的D-4ST 2.0T+双涡管涡轮增压发动机在极低转速下就可轻松获得发动机的最大扭矩输出。同时也大大减少了涡轮迟滞的发生,让动力响应来得更加直接,一汽丰田皇冠的2.0T车型0—100km/h的加速时间也仅为7.7s。在使用了单涡轮双涡管技术的基础下,一汽丰田皇冠的2.0T+发动机无论是在动力性能方面还是在发动机的效率、油耗上均引领同级其他竞争对手。